Экзамен. Россия, 2011 г., 73 вопроса. ВУЗ и год не указаны.
Содержание
Электрическое поле в диэлектрике. Связанные и свободные заряды. Полярные и неполярные диэлектрики, сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики, электреты. Вектор поляризованности, диэлектрическая восприимчивость
Теорема Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Диэлектрическая проницаемость. Вектор электрического смещения и его связь с напряженностью электрического поля
Проводники в электростатическом поле. Электроемкость уединенного тела. Потенциал и емкость заряженного проводящего шара
Электроемкость системы тел, конденсаторы. Вывод формулы для емкости плоского конденсатора
Вывод формулы для емкости цилиндрического конденсатора
Вывод формулы для емкости сферического конденсатора
Потенциальная энергия заряда в электрическом поле
Энергия заряженного проводника и конденсатора
Энергия и плотность энергии электростатического поля
Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Физические проявления электрического тока
Уравнение непрерывности электрического тока и его связь с законом сохранения заряда. Сторонние силы, ЭДС. Опыт Стьюарта-Толмена
Закон Ома (интегральная и дифференциальная форма). Вывод закона Ома в классической теории Друде-Лоренца
Закон Джоуля-Ленца (интегральная и дифференциальная форма)
Вывод закона Джоуля-Ленца в классической теории электропроводности Друде
Магнитное поле и его характеристики. Соленоидальность магнитного поля. Магнитное поле движущегося заряда
Закон Био-Савара-Лапласа
Применение Закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля бесконечного линейного проводника с током
Применение Закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля кругового контура с током
Циркуляция вектора магнитной индукции в магнитостатике. Закон полного тока
Теорема Гаусса для магнитного поля. Магнитные монополи
Магнитное поле соленоида и тороида
Закон и сила Ампера. Взаимодействие двух параллельных токов
Контур с током в однородном магнитном поле. Работа, совершаемая при перемещении тока в магнитном поле
Движение заряда в магнитном поле, сила Лоренца
Движение заряженной частицы в магнитном полях. Циклотронная частота
Магнитный и механический момент электрона в атоме, гиромагнитное отношение. Теорема Лармора. Атом в магнитном поле. Магнитные свойства вещества: диа-, пара-, и ферромагнетики. Вектор намагниченности. Относительная магнитная восприимчивость
Обобщение закона полного тока с учетом наличия магнетиков. Магнитная проницаемость. Вектор напряженности магнитного поля и его связь с вектором магнитной индукции
Электромагнитная индукция, э.д.с. индукции, правило Ленца
Явления самоиндукции и взаимной индукции
Индуктивность соленоида, энергия магнитного поля
Квазистационарные явления в RC-контуре
Квазистационарные явления в RL-контуре
Колебания в LC-контуре
Колебания и резонанс в RLC-контуре
Ток смещения и обобщенный закон полного тока. Возможность независимого от электрических зарядов распространения электромагнитных колебаний
Уравнения Максвелла (в интегральной и дифференциальной форме), их физический смысл
Вывод уравнения электромагнитной волны из уравнений Максвелла
Решение волнового уравнения
Уравнение плоской и сферической волн
Энергия и импульс электромагнитной волны. Вектор Пойнтинга
Законы геометрической оптики
Принцип Ферма как завершающий этап построения геометрической оптики
Корпускулярная и волновая концепции света, распространение, отражение и преломление света в этих теориях
Принцип Гюйгенса. Интерференция волн. Когерентность. Дифракция
Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля
Дифракция Френеля от круглого отверстия и круглого диска
Дифракция от края полуплоскости
Дифракция Фраунгофера от щели. Типы дифракции
Поляризация волн и двойное лучепреломление
Законы Малюса и Брюстера
Искусственное двойное лучепреломление (фотоупругость, эффекты Поккельса, Керра, Коттона-Мутона)
Вращение плоскости поляризации, эффект Фарадея
Фазовая и групповая скорости. Элементарная теория дисперсии
Тепловое излучение, теплообмен излучением, равновесное излучение, спектральная, плотность равновесного излучения, испускательная способность, энергетическая светимость. Абсолютно черное тело
Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана и закон смещения Вина
Формулы Вина и Релея-Джинса
Вывод формулы Планка
Квантовые свойства света (фотоэффект, тормозное рентгеновское излучение, опыт Боте, эффект Комптона, рождение электронно-позитронных пар, фотохимические реакции)
Формулы Бальмера и Рунге для спектра водорода. Модель атома Томсона и опыты Резерфорда
Атом Бора (постулаты, радиусы стационарных орбит, энергии стационарных состояний). Опыты Франка и Герца. Энергия и импульс световых квантов
Волновые свойства вещества, гипотеза де Бройля. Дифракция микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга
Уравнение Шредингера. Волновая функция и ее статистический смысл. Суперпозиция состояний в квантовой теории. Амплитуда вероятностей
Стационарное уравнение Шредингера, стационарные состояния. Частица в потенциальном ящике
Отражение от потенциального барьера
Туннельный эффект
Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона. Принцип Паули
Строение атомных ядер. Изотопы, изобары изотоны, зеркальные и магические ядра
Феноменологические модели ядра: гидродинамическая (капельная), оболочечная, обобщенная (коллективная), сверхтекучая, парных корреляций, нуклонных ассоциаций, статистическая
Распады радионуклидов: α, β, спонтанное деление ядра, протонная и радиоактивность. Снятие возбуждения ядра γ - излучением
Ядерные реакции (синтез сверхтяжелых элементов, цепная ядерная реакция, термоядерный синтез, протонная цепочка и CNO-цикл Бёте). Ядерный реактор и проблема управляемого термоядерного синтеза
Три поколения кварков и лептонов. Адроны: мезоны и барионы
Фундаментальные взаимодействия: сильные взаимодействия (внутриядерное и межкварковое), электромагнитное взаимодействие, слабое взаимодействие, гравитационное взаимодействие
Унификация физических теорий: электрослабое взаимодействие (модель Вайнберга - Салама), теории Великого объединения, суперсимметрия и супергравитация
Содержание
Электрическое поле в диэлектрике. Связанные и свободные заряды. Полярные и неполярные диэлектрики, сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики, электреты. Вектор поляризованности, диэлектрическая восприимчивость
Теорема Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Диэлектрическая проницаемость. Вектор электрического смещения и его связь с напряженностью электрического поля
Проводники в электростатическом поле. Электроемкость уединенного тела. Потенциал и емкость заряженного проводящего шара
Электроемкость системы тел, конденсаторы. Вывод формулы для емкости плоского конденсатора
Вывод формулы для емкости цилиндрического конденсатора
Вывод формулы для емкости сферического конденсатора
Потенциальная энергия заряда в электрическом поле
Энергия заряженного проводника и конденсатора
Энергия и плотность энергии электростатического поля
Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Физические проявления электрического тока
Уравнение непрерывности электрического тока и его связь с законом сохранения заряда. Сторонние силы, ЭДС. Опыт Стьюарта-Толмена
Закон Ома (интегральная и дифференциальная форма). Вывод закона Ома в классической теории Друде-Лоренца
Закон Джоуля-Ленца (интегральная и дифференциальная форма)
Вывод закона Джоуля-Ленца в классической теории электропроводности Друде
Магнитное поле и его характеристики. Соленоидальность магнитного поля. Магнитное поле движущегося заряда
Закон Био-Савара-Лапласа
Применение Закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля бесконечного линейного проводника с током
Применение Закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля кругового контура с током
Циркуляция вектора магнитной индукции в магнитостатике. Закон полного тока
Теорема Гаусса для магнитного поля. Магнитные монополи
Магнитное поле соленоида и тороида
Закон и сила Ампера. Взаимодействие двух параллельных токов
Контур с током в однородном магнитном поле. Работа, совершаемая при перемещении тока в магнитном поле
Движение заряда в магнитном поле, сила Лоренца
Движение заряженной частицы в магнитном полях. Циклотронная частота
Магнитный и механический момент электрона в атоме, гиромагнитное отношение. Теорема Лармора. Атом в магнитном поле. Магнитные свойства вещества: диа-, пара-, и ферромагнетики. Вектор намагниченности. Относительная магнитная восприимчивость
Обобщение закона полного тока с учетом наличия магнетиков. Магнитная проницаемость. Вектор напряженности магнитного поля и его связь с вектором магнитной индукции
Электромагнитная индукция, э.д.с. индукции, правило Ленца
Явления самоиндукции и взаимной индукции
Индуктивность соленоида, энергия магнитного поля
Квазистационарные явления в RC-контуре
Квазистационарные явления в RL-контуре
Колебания в LC-контуре
Колебания и резонанс в RLC-контуре
Ток смещения и обобщенный закон полного тока. Возможность независимого от электрических зарядов распространения электромагнитных колебаний
Уравнения Максвелла (в интегральной и дифференциальной форме), их физический смысл
Вывод уравнения электромагнитной волны из уравнений Максвелла
Решение волнового уравнения
Уравнение плоской и сферической волн
Энергия и импульс электромагнитной волны. Вектор Пойнтинга
Законы геометрической оптики
Принцип Ферма как завершающий этап построения геометрической оптики
Корпускулярная и волновая концепции света, распространение, отражение и преломление света в этих теориях
Принцип Гюйгенса. Интерференция волн. Когерентность. Дифракция
Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля
Дифракция Френеля от круглого отверстия и круглого диска
Дифракция от края полуплоскости
Дифракция Фраунгофера от щели. Типы дифракции
Поляризация волн и двойное лучепреломление
Законы Малюса и Брюстера
Искусственное двойное лучепреломление (фотоупругость, эффекты Поккельса, Керра, Коттона-Мутона)
Вращение плоскости поляризации, эффект Фарадея
Фазовая и групповая скорости. Элементарная теория дисперсии
Тепловое излучение, теплообмен излучением, равновесное излучение, спектральная, плотность равновесного излучения, испускательная способность, энергетическая светимость. Абсолютно черное тело
Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана и закон смещения Вина
Формулы Вина и Релея-Джинса
Вывод формулы Планка
Квантовые свойства света (фотоэффект, тормозное рентгеновское излучение, опыт Боте, эффект Комптона, рождение электронно-позитронных пар, фотохимические реакции)
Формулы Бальмера и Рунге для спектра водорода. Модель атома Томсона и опыты Резерфорда
Атом Бора (постулаты, радиусы стационарных орбит, энергии стационарных состояний). Опыты Франка и Герца. Энергия и импульс световых квантов
Волновые свойства вещества, гипотеза де Бройля. Дифракция микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга
Уравнение Шредингера. Волновая функция и ее статистический смысл. Суперпозиция состояний в квантовой теории. Амплитуда вероятностей
Стационарное уравнение Шредингера, стационарные состояния. Частица в потенциальном ящике
Отражение от потенциального барьера
Туннельный эффект
Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона. Принцип Паули
Строение атомных ядер. Изотопы, изобары изотоны, зеркальные и магические ядра
Феноменологические модели ядра: гидродинамическая (капельная), оболочечная, обобщенная (коллективная), сверхтекучая, парных корреляций, нуклонных ассоциаций, статистическая
Распады радионуклидов: α, β, спонтанное деление ядра, протонная и радиоактивность. Снятие возбуждения ядра γ - излучением
Ядерные реакции (синтез сверхтяжелых элементов, цепная ядерная реакция, термоядерный синтез, протонная цепочка и CNO-цикл Бёте). Ядерный реактор и проблема управляемого термоядерного синтеза
Три поколения кварков и лептонов. Адроны: мезоны и барионы
Фундаментальные взаимодействия: сильные взаимодействия (внутриядерное и межкварковое), электромагнитное взаимодействие, слабое взаимодействие, гравитационное взаимодействие
Унификация физических теорий: электрослабое взаимодействие (модель Вайнберга - Салама), теории Великого объединения, суперсимметрия и супергравитация